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摘要:化学技术是现代工业发展的重要支撑,每一次化学技术的进步都将推进化工产业向前发展,它对社会、经济、文化甚至是国家关系都会产生重大影响。改革开放以来,我国化工行业获得了巨大进步,各种先进的化学技术也被广泛应用于各行各业,在各行业之间掀起一次次产业革命,推动了行业的发展和进步,也提升了产业活力。为进一步优化化学产业结构,提高化工产品质量,降低资源消耗和浪费,需要大力发展精细化工,利用化学合成技术提高产品性能,并增强其市场竞争力。笔者就此对精细化工的内涵和化学应用技术进行以下探讨。
关键词:精细化工;产品合成;化学技术应用
1 精细化工的内涵认识
精细化工产品指的是具有特殊应用功能,性能稳定可控且产品附加值较高的化工产品,精细化工产品往往从一种或多种化学材料中提炼化学元素在化学反应及合成技术的支持下产生新的化学产品。精细化工合成技术是调整化工产业结构的重要手段,也是化工企业创新发展的关键技术,精细化工从概念提出到独立发展现已涉及各行各业,有着自身鲜明特征和极大的社会经济效益。
1.1 精细化工的发展和类型
精细化工产品的历史可追溯到上世纪初,德国工厂通过提炼煤焦油而意外制成染料和农药等,虽然此时精细化工的概念尚未提出,但精细化工技术已经出现。日本学术界于20 世
纪60 年代,对精细化工概进行深入分析,依据精细化工的生产条件将其划分为医学化工、农业化工、汽车类化工、合成染料、香料及油料等50 余种行业和门类。我国精细化工起步时间较晚,各地区各行业技术参差不齐,整体水平不高。按照精细化工的属性来分,包括精细无机化学品、有机化学品和精细生物化学品几个大类,尤其以精细无机化学品在我们的日常生活中最常见。
1.2 精细化工的特点
精细化工就是生产精细化学品的化工企业,国际上依据化工产品的功能性又将其分成精细化学品和专用化学品两类,从整体上来讲精细化工具有以下特点:种类丰富,生产适度。精细化工通常使用间歇式和计划式生产模式,重视产量控制和资源的充分利用,通常不存在产能过剩的问题,而且随着化工新技术的不断发展,其产品更新换代的速度更快,小批量集约化生产是其主要模式。精细化工产品质量稳定,性能突出。精细化工产品生产对化工原材料、生产环境和作业技术都有极高要求,同时因多数化工产品直接关系到人的身体健康,所以要求对化工产品的性能必须做细致、严格的测试和检验,这个周期一般较长,如此生产出来的化工产品不仅质量上乘而且安全可靠。
精细化工产品系统性较强。精细化工产品在生产过程中包括化学合成、剂型加工以及商品化,既需要从多种原料中提取化学物质制作中间体,又需要根据不同化学材料的特性进行科学搭配,同时为实现产品价值还要对根据市场实际需求进行生产、优化、创新并做好商业推广,如此完成精细化工的系统流程。
精细化化工产品利润高,市场竞争力强。精细化工产品往往采用先进的化学技术和生产设备进行生产,而且一直处于发展创新中,其产品通常具有极强市场垄断性,自然利润高。
2 精细化工产品合成中的化学应用
2.1 离子液体
离子液体(Ionic Liquid) 是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成的在室温下呈液态的有机盐,通常可称为室温离子液(Room-temperature Ionic Liquid)。就是全部以离子为组成物的液体,它作为一种新型极性溶剂,具有无蒸汽压、不可燃性、非挥发性、良好的化学稳定性和热稳定性、可循环利用性、对环境友好等显著特性,能够有效地解决反应介质中有机溶解产生的各种问题,已被广泛应用于各行各业产品中。离子液体在化学中的应用主要体现在以下三个方面:
其一,可加速化学反应增强反应效果。离子液体溶解性非常强,能够在较低标准环境进行充分的化学反应,可快速产生化学反应结果,有效地缩短化工产品的生产作业时间,节约生产成本,提升经济效益。
其二,利用离子液体极强的可选择性,可在化工产品生产中根据实际生产需要,有针对性地增强某种生成物的合成效率和合成质量,如此便可以有效提高精细化工生产的效率和化工产品的性能。
其三,可在催化剂作用下实现循环利用。离子液体催化剂的作用下进行快速有效分离,分离的离子能够更充分地参与化学反应,并能实现循环利用,如香料提取、农药合成以及药物制造都是离子液体在化学行业中的真实应用。
2.2 催化技术
作为精细化工产品合成中的核心技术,催发反应必不可少,其主要作用就是促进化学物质完全融合并充分分解,可增强化学反应效果。在化工产品合成过程中应用催化技术,可以有效地提升单位产出率,相比传统制造技术相比,它更有利于缩短制造时间,精简生产流程,帮助化工企业获得更大的经济效益。从化工产品的生产来看,实际上就大多数化工产品生产都需要借助于催化剂,其起到的作用也非常明显。例如在炼油、煤提取等的生产中运用催化技术,不仅能加快煤、油原料中的化学物资分解速度,提升生产效率,还可以有效减少有害废弃物的排放,可以在提升资源利用率的同时降低环境污染,提升社会效益、经济效益以及生态效益。但是,当前的催化技术也存在一些固有问题,如反应持续时间短、反应稳定性不高等可能使得某些低活跃性的化学物质不能被有效分解和充分融合,可能影响到化工产品的整体质量。
2.3 复配技术
所谓复配技术就是将两种或多种化学性质相近或相同的物质,按照实际需要以某种特殊比例进行混合和搭配,发挥这些物质的最大化优势,以便充分利用,获得更大价值。复配技术可以将某些物质中隐含的化学特性充分挖掘出来,为丰富产品结构,加快更新换代奠定基础。例如在原油的生产过程中,钢制的管道通常会受到硫、铁等化学元素的影响而有可能被堵塞和被腐蚀,会严重影响管道的通畅度,也会造成资源浪费,增加维护保养成本。而通过化学实验研究,我们发现只要将一定比例的柠檬酸和盐水进行混合,用来对管道进行清洗与保养,不仅可以有效地提高盐水的清洁作用,还能最大化增强管道的抗腐蚀能力,提升管道的使用寿命,还能降低生产过程中对生态环境造成的负面影响。
2.4 分离技术
分离技术是以精细化工合成为基础,这种技术可以将化学物质的部分元素提取出来,用作新产品的制作,可以实现化学原料的充分利用。分离技术在化学上的应用范围非常广,例如使用超临界萃取分离技术可更好地分离和提取香料中的微元素,再将提取出来的香料成分与相关化学物质进行结合,形成一种新的香料来满足人们的生活需要,如各种类型、各种功能的香水及护肤品等。分离技术也能对废弃物质中有益成分进行分解,促进废物回收再利用,还能对一种物质进行深入分解,发现更多的新物质,便于发挥原材料的多种特性,可以更好地节约生产成本,并能加速化工产业结构的优化调整,对环境保护和产品附加值都有极大作用。而无机膜分离技术可广泛应用于超纯气体、饮用水、医药研制以及石油天然气等领域,这种分离技术主要体现为精细蒸馏、催促精馏技术以及混合二甲苯高效分离等。
3 结语
总之,在精细化工产品合成过程中不仅需要灵活应用各种化学原理,还需要有机结合多种生物技术,以此促进化学元素的融合,提高化工产品的功能和质量。
参考文献:
[1]薛年飞.关于精细化工产品合成中的化学应用[J].科技风,2020 (4): 180.
[2] 刘志华. 探讨精细化工产品合成中的化学应用[J]. 建材与装饰,2020 (6): 175-176.